Tenés: Rozdiel medzi revíziami

Celkovo bolo zatiaľ pripravených pätnásť atómov tenésu. Prvok objavili v apríli 2010 v rámci rusko-americkej spolupráce v ruskej [[Dubna|Dubne]]. V roku 2012 sa experiment v Dubne úspešne zopakoval a v roku 2014 ho reprodukovali aj v rámci nemecko-americkej spolupráce v [[Darmstadt|Darmstadte]], v rámci nemecko-americkej spolupráce. Výsledky boli preskúmané a uznané v roku 2015, priorita objavu bola uznaná rusko-americkému tímu. Objavitelia navrhli prvok pomenovať v angličtine pomenovať ako ''tennessine'' (výsl. [ˈtɛnᵻsaɪn] alebo [ˈtɛnᵻsiːn]), podľa [[Tennessee]] v USA.<ref group=pozn>Vyhlásenie [[IUPAC]] hovorí o pomenovaní prvku na počesť "zásluh kraja Tennessee (anglický originál je ''Tennessee region''), vrátane Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Vanderbilt University a University of Tennessee v Knoxville, k výskumu superťažkých prvkov, vrátane výroby a chemickej separácie unikátnych aktinoidových terčov pre syntézu superťažkých prvkov na pracoviskách ORNL."</ref> NázovTento názov sa stal oficiálnym v roku 2016.

Ako prvok skupiny [[Halogény|halogénov]] má v angličtine názov s príponou ''-ine''. V slovenčine túto príponu odstraňujeme, aj predchádzajúci halogén sme zdomácnili z anglického ''Astatineastatine'' na [[astát]]. V slovenčine tiež zjednodušujeme dvojité písmená na jednoduché, napríklad od mesta ''Ytterby'' máme názov prvku [[yterbium]]. Slovenský názov v tvare ''tenés'' bol ohlásený [[IUPAC|Slovenským národným komitétom IUPAC]] tlačovou správou 5. decembra 2016.<ref name="schems"/>

Čo sa týka stability, tenés by sa mohol nachádzať v takzvanom [[Ostrov stability|ostrove stability]], no doposiaľ pripravené ľahšie izotopy tenésu mali životnosť len niekoľko desiatok až stoviek milisekúnd. Nateraz je najťažším známym prvkov skupiny [[Halogény|halogénov]]., Zatiaľzatiaľ však nie je experimentálnedostatok preskúmanéexperimentálnych údajov, aby bolo jasné, či ho budeme môcť označovať priamo ako halogén. Aj u tenésu sa očakáva, že v dôsledku [[teória relativity|relativistických efektov]] v elektrónovom obale jeho atómov sa jeho chemické vlastnosti budú odlišovať od vlastností ľahších prvkov v tejto skupine.<ref name="notgonnabeahalogen"/> Výpočty predpovedajú, že tenés by mohol byť prchavý [[kov|kovový prvok]], mal by byť schopný vytvárať [[kovalentná väzba|kovalentné molekuly]], no nemal by v nich dosahovať vysoké [[oxidačné číslo]] VII, ako je toho schopný napríklad [[jód]], ani by nemal vytvárať iónové halogenidy s [[anión|aniónom]] Ts^–, čiže ''tenesidy''.

Anglický názov prvku 117, Tennessine''tennessine'', bol po veľmi dlhej dobe prvým, ktorý nebol vytvorený pomocou prípony ''-ium''. Podľa pravidiel [[IUPAC]] pre pomenovávanie prvkov,<ref name="iupac-rules"/> sa prípona ''-ium'' nepoužíva pri prvkoch skupín [[Halogény|halogénov]] a [[Vzácny plyn|vzácnych plynov]], kde sa majú použiť prípony typické pre názvy v týchto skupinách. Prípona ''-ine'' v názve ''Tennessinetennessine'' je však špecifická len pre angličtinu. Ako tento názov zdomácniť preto vyvolalo diskusie v mnohých jazykoch. Odporúčanie [[IUPAC]] pre zdomácňovanie anglického názvu ''Tennessinetennessine'' znelo, že sa má postupovať rovnako ako sa v minulosti postupovalo pri zdomácnení názvu [[astát|predchádzajúceho halogénu]].

O správnom tvare názvu prvku 117 v slovenčine rozhodol [[IUPAC|Slovenský národný komitét IUPAC]] v spolupráci s [[Jazykovedný ústav Ľudovíta Štúra Slovenskej akadémie vied|Jazykovedným ústavom Ľ. Štúra pri Slovenskej akadémii vied]].<ref name="schems"/> Slovenčina zachovala aj pri prvku 117 zaužívaný spôsob pomenovávania prvkov v skupine [[halogény|halogénov]]. Tak ako pri zdomácnení anglického názvu ''Astatineastatine'' dona slovenskéhoslovenský názvunázov [[astát]], sa aj z názvu ''Tennessinetennessine'' prípona ''-ine'' v slovenčine odstránila. Čo sa týka slovenského pravopisu zostávajúceho [[koreň slova|koreňa]] ''Tennesstenness-'', slovenčina preberá dvojité písmená v názvoch [[chemický prvok|chemických prvkov]] len v prípade, že bol názov odvodený od priezviska osoby a zachováva sa tým pôvodný pravopis priezviska.<ref name="chemzi-systematizacia"/> Pôvod názvu prvku 117 je geografický, v tomto prípade sa dvojité písmená zjednodušujú, napr. od mesta ''Ytterby'' je v slovenčine názov prvku [[yterbium]].

[[File:Berkelium.jpg|thumb|upright=1.2|Berkélium použité na výrobu terčov pri syntéze jadier tenésu. Tu vo fáze prípravy, keď je ešte bolo berkélium v roztoku.]]

V decembri 2004, navrhol Spojený inštitút jadrového výskumu (JINR) v ruskej [[Dubna|Dubne]], spoločný experiment s americkým Národným laboratóriom v Oak Ridge (ORNL) v [[Tennessee]]. Cieľom experimentu mala byť príprava prvku 117 ostreľovaním terča z [[berkélium|berkélia (Bk, (prvok 97)]] iónmi [[vápnik|vápnika (Ca, (prvok 20)]].<ref name="elements"/> Mala sa tým uzavrieť séria experimentov v JINR, pri ktorých sa [[vápnik|vápnikom-48]]<ref group=pozn>Najbežnejším izotopom vápnika je vápnik-40, ktorý má rovnaký počet [[neutrón|neutrónov]] a [[protón|protónov]]. Vápnik-48 má omnoho väčší pomer neutrónov k protónom. Medzi stabilnými ľahkými jadrami je takýto pomer vzácnou výnimkou. Syntéza prvkov pomocou vápnika-48 vedie k jadrám s väčším počtom neutrónov než pri použití iných [[izotop|izotopov]], čo je veľmi potrebné, keďže poloha [[ostrov stability|ostrova stability]] sa očakáva práve pri pomerne vysokom nadbytku [[neutrón|neutrónov]] v jadre.</ref> ostreľovali rôzne iné [[aktinoid|aktinoidy]] a objavili sa pri tom prvky [[fleróvium|114]], [[moskóvium|115]], [[livermórium|116]] a [[oganesón|118]].

ORNL bolo vtedy jediným producentom [[berkélium|berkélia]], no v danom čase sa prvok nevyrábal, a zahájenie výroby len pre účely experimentu by bolo príliš nákladné.<ref name="vanderbilt"/> Plány na prípravu prvku 117 boli na čas pozastavené a tímvedci sa sústredil na potvrdenie predchádzajúceho objavu prvku [[oganesón|118]]. Kľúčovou postavou pre obnovenie projektu syntézy prvku 117 bol Joseph Hamilton z Vanderbilt University v Knoxville, Tennessee, ktorý priebežne kontroloval stav výroby [[aktinoid|aktinoidov]] v ORNL.<ref name=Oganessian/> V roku 2008 oznámil ruským kolegom, že vďaka komerčnej objednávke pre petrochemický priemysel<ref name="InsideScience"/><ref name=backstory/> sa v ORNL opäť spustí výroba [[kalifornium|kalifornia]], pri ktorej ako vedľajší produkt vzniká aj [[berkélium]].

Extrakciu berkélia na vedecké účely z komerčnej zákazky na [[kalifornium]] schválilo v novembri 2008 aj americké ministerstvoMinisterstvo energetiky USA, ktoré v tom čase vykonávalo dohľad nad reaktorom v Oak Ridge.<ref name="discoveryornl"/> Výroba trvala 250 dní, počas ktorých sa v [[jadrový reaktor|reaktore]] vyrobilo 22 miligramov berkélia.<ref name="eurekalert"/> Následne sa vzorka 90 dní chladila a 90 dní trvala separácia berkélia.<ref name="InsideScience"/> [[Polčas premeny|Polčas rozpadu]] pripraveného [[izotop|izotopu]] berkélia je 330 dní, takže už len za toto obdobie sa rozložila viac ako polovica pôvodne pripraveného materiálu. Aby bol experiment vôbec možný, musel sa uskutočniť v časovom horizonte nasledujúcich maximálne 6 mesiacov.<ref name="InsideScience"/>

Berkélium sa do Moskvy prepravovalo letecky, z New Yorku, zabalené v piatich [[olovo|olovených]] nádobách. Kvôli chýbajúcej alebo neúplnej dokumentácii ruskí colníci dvakrát zamietli vstup tejto zásielky do krajiny a počas niekoľkých dní preletelo berkélium ponad Atlantický oceán až päťkrát, kým konečne mohlo v Rusku ostať.<ref name="InsideScience"/> Berkélium potom putovalo na pracovisko v Dimitrovgrade, kde z neho pripravili terč pre [[Urýchľovač častíc|urýchľovač]] v podobe 300 nanometrov tenkej vrstvy berkélia na fólii z [[titán|titánu]].<ref name="forthepress"/> Samotné ostreľovanie berkélia iónmi [[vápnik|vápnika-48]] v [[Urýchľovač častíc|urýchľovači]] JINR v Dubne začalo koncom júla 2009.<ref name="discoveryornl"/>

V januári 2010 vedci vydali vnútornú správu, že zaznamenali [[rádioaktívny rozpad]] nového prvku s protónovým číslom 117 v podobe dvoch [[Rozpadový rad|rozpadových radov]]. Jeden vychádzal z izotopu s nepárnym počtom neutrónov a kým sa jadro rozštiepilo postupne prešiel šiestimi [[Alfa rozpad|rozpadmi alfa]], druhý rozpadový rad vychádzal z izotopu s párnym počtom neutrónov u ktorého sa pred štiepením jadra zaznamenali tri [[Alfa rozpad|rozpady alfa]].<ref name="E117"/> Údaje o rozpadoch boli odoslané na ďalšiu analýzu do Lawrenceovho národného laboratória v Livermore (LLNL).<ref name="nations-coop"/> Dňa 9. apríla 2010 vyšila oficiálna správa vo vedeckom časopise ''Physical Review Letters'', v ktorej boli pozorované izotopy identifikované ako ²⁹⁴117 and ²⁹³117, s [[Polčas premeny|polčasmi rozpadu]] na úrovni desiatok alebo stoviek milisekúnd.<ref name="117s"/> Syntézu izotopov vyjadrujú nasledovné rovnice (v pôvodnom článku sa ešte nepoužilanefigurovala neskôr prijatá značka tenésu, Ts, miesto tejto značkynej vtedy figurovalo len číslo 117):

[[File:DecayChain Ununseptium.svg|thumb|upright=21.05|Rozpadové rady jadier vytvorených v pôvodnom experimente. Čísla pri šípkach popisujú experimentálne hodnoty (čiernou farbou) a teoretické hodnoty (modrou farbou) [[polčas rozpadu|polčasov rozpadu]] a rozpadových energií jednotlivých rozpadov rád identifikovaných pri objave tenésu.<ref name="117s"/>]]

Pri objave tenésu sa aj všetky jeho dcérske izotopy (produkty rozpadovej rady) pozorovali po prvý raz,<ref name="117s"/> a teda vlastnosti žiadneho z nich sa v tej dobe nemohli použiť pre potvrdenie objavu. Až v roku 2011 bol jeden z produktov rozkladu, [[moskóvium|²⁸⁹[[moskóvium|Mc]] pripravený aj priamo, a jeho vlastnosti saposkytli zhodovalizhodu s údajmi pozorovanými aj pri rozpade tenésu.<ref name="molchanov"/> O zaregistrovanie objavu prvku však autori požiadali až keď sa pôvodnú syntézu podarilo zopakovať a v roku 2012 sa v [[Dubna|Dubne]] pripravilo ďalších sedem atómov tenésu, s rovnakými výlsedkami.<ref name="117s"/> Experiment sa podarilo úspešne zreprodukovať aj v roku 2014 aj v [[Darmstadt|Darmstadte]], kde sa pripravili ďalšie dva atómy tenésu.<ref name="266Lr"/> Na základe týchto výsledkov bol v roku 2015 uznaný objav izotopu ²⁹³Ts za preukázaný vlastnosťami dcérskeho izotopu ²⁸⁹Mc.<ref name="iupac-yes"/>

Hoci objav tenésu v Dubne nebol nikdy spochybnený ako celok, objavili sa aj práce, ktoré kritizovali niektoré fakty a najmä nedôslednosť komisie, ktorá objav izotopu ²⁹³Ts preskúmavalahodnotila. Výsledky zo spolupráce GSI v Darmstadte s Univerzitou v Lunde naznačili, že prepojenie medzi rozpadovými radami ²⁹³Ts a ²⁸⁹Mc, ktoré bolo kľúčové pri uznaní objavu prvku 117, možno v skutočnosti neexistuje,<ref name="lund"/> zatiaľ čo práve údaje o rozpade druhého, oficiálne neidentifikovaného izotopu ²⁹⁴Ts sa javia ako jednoznačnejší dôkaz objavu prvku 117.<ref name="lund2"/> Tieto výsledky teda vlastne nespochybňujú objavu tenésu, ale skôr v súčasnosti platné postupy preverovania a uznávania objavov prvkov.

Kým sa pre prvok stanovil oficiálny názov, provizórne sa označoval systematickým číslicovým názvoslovím pre ťažké prvky ako ''ununseptium''. Po objavení prvku sa americko-ruský tím snažil oddialiť rozhodovanie o pomenovaní tak dlho, ako to bolo možné,<ref name="glanz"/> no nakoniec sa vedci dohodli, že právo navrhnúť novému prvku meno dostane Joseph Hamilton, ktorý zohral kľúčovú úlohu pri zabezpečení berkéliového terča. Hamilton nakoniec zvolil meno na počesť regiónu, ktorý pre syntézu prvku poskytol tento základný materiál,<ref name="heaviest"/> navrhol názov ''Tennessinetennessine'' so značkou ''Ts''.

V roku 2016 bol tento návrh zverejnený vyhlásením IUPAC a nasledovalo obdobie verejného pripomienkovania.<ref name="IUPAC-June2016"/> Námietky proti značneznačke prvku Ts z dôvodu zámeny s častým označením organickej skupiny ''tozyl'' (zvyšok od toluénsulfónovej kyseliny toluénsulfónovej) boli zamietnuté, keďže podobné situácie sú bežné a v praxi nespôsobujú problémy (''Ac'' označuje [[aktínium]] a v organickej chémii aj skupinu ''acetyl'', podobne ''Pr'' označuje [[prazeodým]] aj ''propyl''). Komisia tiež neprijala námietky proti použitiu prípony ''-ine''. Kvôli nej v mnohých jazykoch považovali názov za nezdomácniteľný, avšak komisia upozornila, že s rovnakým problémom sa už jazyky úspešne vysporiadali v prípade názvu prvku 85, ktorý bol v angličtine pomenovaný ako ''Astatineastatine''. Nakoniec sa teda navrhovaný názov ''Tennessinetennessine'' a značka ''Ts'' stali oficiálnymi v novembri 2016.<ref name="IUPAC-November2016"/>

Tenés je najťažším známym prvkom skupiny [[halogény|halogénov]], v periodickej tabuľke sa nad ním nachádza pätica prvkov [[fluór]], [[chlór]], [[bróm]], [[jód]] a [[astát]]. Všetky majú sedem [[Valenčný elektrón|valenčných elektrónov]] s [[Elektrónová konfigurácia|konfiguráciou]] {{Nowrap|''n''s²''n''p⁵}}.<ref name="Dict"/> Pre tenés, ako prvok 7. periódy, tento trend udáva konfiguráciu {{Nowrap|7s²7p⁵}}.<ref name="Haire"/>

V skutočnosti je situácia s [[Elektrónová konfigurácia|elektrónovou konfiguráciou]] ťažších prvkov o niečo zložitejšia. Pri energetických hladinách atómov tenésu sa už veľmi výrazne prejavujú efekty spin-orbitálnej inerakcie.<ref group=pozn>Spin-orbitálna interakcia je rozštiepenie skupiny [[orbitál|orbitálov]] jedného typu (''s'', ''p'', ''d'' a pod.) na viacero energetických hladín vplyvom [[Spin (fyzika)|spinu elektrónov]].</ref> Už aj pri atómoch jódu sú valenčné ''p''-orbitály jednoznačne rozštiepené na hladiny 7pp_1/2 a 7pp_3/2 a toto rozštiepenie sa smerom k astátu a tenésu ešte zväčšuje. Dva elektróny na energetickej hladine 7p_1/2 sú tak v atóme viazanétenésu oviazané niečopodstatne pevnejšie akonež zvyšné tri elektróny na energetickej hladine 7p_3/2, čo má významný vplyv na správanie sa [[valenčná vrstva|valenčnej vrstvy]] a na reaktivitu atómu. <ref name="Haire"/>

Na vlastnosti tenésu významne vplývajú aj [[teória relativity|relativistické efekty]], v superťažkých atómoch sa elektróny pohybujú rýchlosťami blízkymi [[rýchlosť svetla|rýchlosti svetla]] a tým sa mení ich hmotnosť a správanie.<ref name="Thayer"/> V hypotetickom ióne tenésu s jedným elektrónom, Ts¹¹⁶⁺, by sa hmotnosť tohto elektrónu mala zväčšiť až 1,9-násobne, kým pri podobnom ióne astátu, At⁸⁴⁺, je nárast hmotnosti iba 1,27-násobný a pri podobnom ióne jódu, I⁵²⁺, iba 1,08-násobný.<ref name="Thayer"/> To sa prejavuje tak, že [[kovalentný polomer|kovalentné]] aj [[iónový polomer|iónové polomery]] tenésu sú menšie, než by sa pre prvok s toľkými vrstvami elektrónov očakávalo. Ión Ts⁷⁺ by dokonca mal byť menší ako ión At⁷⁺,<ref name="Thayer"/> hoci má o celú jednu vrstvu elektrónov viac.<ref name="Thayer"/>

Čo sa týka fyzikálnych vlastností, tenés by mal mať ešte o niečo vyššiu [[teplota topenia|teplotu topenia]] a [[teplota varu|teplotu varu]] ako astát, pri izbovej teplote by mal byť v [[pevná látka|tuhom skupenstve]]. Tuhý tenés by mal mať ešte výraznejšie kovové vlastnosti ako astát, ktorý je [[polokov]]. Tenés by teda mal byť pomerne prchavý, ale celkomúplne [[kov|kovový prvok]].<ref name="Haire"/>

Všetky prvky skupiny [[halogén|halogénov]], ktoré sú ľahšie ako tenés, veľmi ľahko prijímajú elektrón za účelom úplného zaplnenia [[valenčná vrstva|valenčnej elektrónovej vrstvy]], čím vznikajú [[anión|anióny]] označované ako [[halogenid|''halogenidové'']]. Schopnosť prijímať elektrón v tejto skupine však smerom k ťažším prvkom postupne klesá a u tenésu bola výpočtami predpovedaná tak nízka [[elektrónová afinita]], že [[oxidačné číslo]] –I by pri tenése malo predstavovaťbyť najmenej stabilné zo štyroch oxidačných čísel, v ktorom by prvok mal byť schopný existovať.<ref name="Haire"/>

Tenés by mal vytvárať najmä [[kovalentná väzba|kovalentné väzby]]. Podobne ako ostatné prvky skupiny halogénov aj tenés by mal (v plynnom skupenstve a v roztokoch) vytvárať dvojatómové molekuly Ts₂. Väzba Ts-Ts v tejto molekule podlieha,by podľa výpočtov, mala podliehať všeobecnému trendu skupiny, podľa ktorého sa smerom k ťažším prvkom postupne oslabuje sigma charakter väzby a rastie jej pí charakter.<ref name="Pershina"/> Úplný extrém tejto situácie predstavujeby mal predstavovať ''chlorid tenésny'' TsCl, kde atómy síce sú viazané jednoduchou väzbou, no táto väzba nie je typická σ-väzba, ale je to jednoduchá väzba tvorená π-oblakom elektrónovej hustoty.<ref name="Pershina"/>

V molekule ''tenesovodíka'' HTs by mala byť väzba medzi atómami H a Ts ešte dlhšia a slabšia ako v molekule ''astatovodíka'' HAt.<ref name="117H"/> Kvôli výraznej stabilizácii 7s elektrónov relativistickými efektami by sa tenés vôbec nemal vyskytovať v oxidačnom čísle VII, ako to dokáže napríklad [[jód]]. Atómy tenésu by sa, naopak, mali správať tak, akoby nemali 7 [[valenčná vrstva|valenčných elektrónov]], ale iba 5.<ref name="Haire"/> Okrem málo stabilného oxidačného čísla –I, boli u tenésu vo výpočtoch pozorované [[oxidačné číslo|oxidačné čísla]] I, III a V, pričom najstabilnejšie by malo byť oxidačné číslo I, ktorého príkladom je aj spomínaný ''chlorid tenésny'' TsCl.

Dôsledkom relativistických efektov je aaj to, že u superťažkých atómov, akým je aj tenés, zlyhávaby určovaniemalo geometriezlyhávať jehoodhadovanie geometrie molekúl pomocou [[Teória VSEPR|teórie VSEPR]].<ref name="trifluoride"/> Molekula ''fluoridu joditého'' IF₃ má, v súlade s teóriou VSEPR, tvar písmena T, pretože dve ekvatoriálne polohy [[trigonálna bipyramída|trigonálnej bipyramídy]] valenčnej geometrie okolo atómu jódu vypĺňajú [[Voľný elektrónový pár|voľné elektrónové páry]], a atómy [[fluór|fluóru]] tak obsadzujú tretiu ekvatoriálnu polohu a vrcholy protiľahlých trigonálnych pyramíd. Výpočty ukázali, že u analogickej molekuly ''fluoridu tenesitého'' TsF₃ by takéto určenie geometrie malo byť chybné, a skutočnou geometriou TsF₃ by mal byť pravidelný [[rovnostranný trojuholník]].<ref name="trifluoride"/>

| mesiacročník = 12

<ref name="iupac-rules">{{citeCitácia journalperiodika

| titletitul = How to name new chemical elements (IUPAC Recommendations 2016)

| dátum prístupu = 2017-06-25}}</ref>

| deadurlmeno =yes W.

| archivedaterok = 2010-04-14

| doi = 10.1103/PhysRevLett.104.142502

| pmid = 20481935

| bibcode = 2010PhRvL.104n2502O

| strany = 1652{{--}}1752

| priezvisko = Thayer

| meno = J. S.

| titul = Relativistic Methods for Chemists

| kapitola = Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements

| strany = 63{{--}}97

| doi = 10.1007/978-1-4020-9975-5_2

| priezvisko = Pershina

| meno = V.

| titul = Relativistic Methods for Chemists

| kapitola = Electronic Structure and Chemistry of the Heaviest Elements

| strany = 451{{--}}520

| doi = 10.1007/978-1-4020-9975-5_11

<ref name="117H">{{citáciaCitácia periodika

| periodikum = Journal of Chemical Physics

| titul = Spin-orbit effects on the transactinide p-block element monohydrides MH (M=element 113-118)

| priezvisko = Han

| meno = Y.-K.

| spoluautori = et al.

| ročník = 112

| číslo = 6

| strany =2684–2691 2684{{--}}2691

| rok = 2000

| doi = 10.1063/1.480842

| strany = 852–858852{{--}}858